همسانه سازي و بيان ژن ناحيه يك فاكتور كشنده ي (Lethal Factor) باسيلوس آنتراسيس در باكتري Escherichia coli

Molecular cloning and expression of Bacillus anthracis Lethal Factor domain 1 gene in Escherichia coli

زمينه و هدف: سياه زخم (آنتراكس) يك بيماري مشترك بين انسان و دام است. عامل ايجاد كننده بيماري باكتري باسيلوس آنتراسيس مي باشد كه آنتي ژن حفاظت كننده (PA) و ناحيه يك فاكتور كشنده (LFD1) ايمونوژن هاي قوي اين باكتري بوده و همواره به عنوان كانديداي واكسن عليه باسيلوس آنتراسيس در نظر گرفته شده اند. هدف اين مطالعه توليد آنتي ژن ناحيه يك فاكتور كشنده(LFD1) در باكتري Escherichia coli مي باشد. روش بررسي: در اين مطالعه تجربي آزمايشگاهي ژن LFD1 از پلاسميد pXO1 شناسايي و با واكنش PCR تكثير شد. با جايگاه هاي آنزيمي BamH I و Xho Iدر وكتور (pGEM-T easy) همسانه سازي شد و بعد از جداسازي به وكتور بياني pET28a(+) زيرهمسانه سازي گرديد. اين وكتور به باكتري E. coli-BL21 (DE3) تراريخت (ترانسفورم) شد. بيان ژن LFD1 تحت القاي ايزوپروپيل-B -ِD -I-گالاكتوپيرانوزيد (IPTG) انجام و پروتيين مورد نظر بيان شد. يافته ها: ژن ناحيه يك فاكتور كشنده (LFD1) كلون شده در وكتور بياني pET28a(+) به وسيله ي توالي يابي، PCR و هضم به وسيله آنزيم هاي با اثر محدود تاييد گرديد. همچنين پروتيين نوتركيب توليد شده به وسيله سديم دودسيل سولفات پلي آكريل آميد ژل (SDS-PAGE) و لكه گذاري وسترن تاييد گرديد. نتيجه گيري: با توجه به ايمونوژن بودن پروتيين LFD1، پروتيين نوتركيب توليد شده در اين تحقيق را مي توان به صورت مجزا يا تركيبي با ياورها و يا انتقال دهنده ها در طراحي واكسن براي بيماري سياه زخم استفاده نمود.

Background and aims: Anthrax is a common disease in human and livestock caused by Bacillus anthracis. Bacillus anthracis has two strong immunogen proteins: Protective antigen (PA) and lethal factor domain I (LFD1) that has been always considered as a candidate vaccine against Bacillus anthracis. The aim of this study was to express the lethal factor domain I in Escherichia coli. Methods: In this laboratory experimental study, the gene of LFD1 was detected and amplified from pXO1 plasmid by PCR. The gene was cloned with Bam H I and Xho I restriction site in cloning vector (pGEM-T easy), after isolation was sub cloned to expression vector pET28a(+). This vector was transformed to E. coli-BL21 (DE3) to express LFD1 gene. The expression of LFD1 gene was induced by IPTG, and LFD1 protein was produced. Results: The cloned LFD1 gene in pET28a(+) vector was confirmed by sequencing, PCR and enzymatic analysis. The expressed recombinant protein was confirmed by SDS-PAGE and Western blotting. Conclusion: According to immunogenicity of LFD1 protein, the produced recombinant protein can be used separately or in combination by adjuvants and delivers to design a vaccine against anthrax.